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长伽马射线暴宿主星系的恒星质量函数

高能天体物理现象 2022-10-26 v2 星系天体物理

摘要

长期以来,长伽马射线暴(GRBs)一直被讨论作为探测宇宙恒星形成率(SFR)的潜在工具。一些研究发现高红移处GRB率相对于由星系推断的SFR存在增强,这表明GRB可能不是恒星形成的良好示踪物。然而,在这些研究中,任意红移处测得的GRB率都是该时期所有星系的平均值。要深入理解GRB产生与环境之间的联系,还需要直接刻画GRB宿主星系的族群。基于一个完整的GRB宿主样本,我们约束了GRB宿主的恒星质量函数(SMF),并检验了GRB宿主族群中的红移演化。我们的结果证实,为了解释观测,需要在能量上(演化指数 δ=2.470.89+0.73\delta=2.47^{+0.73}_{-0.89})或密度上(δ=1.820.59+0.22\delta=1.82^{+0.22}_{-0.59})存在强烈的红移演化。GRB宿主SMF可以很好地由Schechter函数描述,其幂律指数 ξ1.10\xi\approx-1.10,转折质量 Mb,04.9×1010M_{b,0}\approx4.9\times10^{10} M{\rm M}_\odot,且与所假设的演化效应无关。这是GRB宿主SMF的首次表述。GRB率与由星系推断的SFR之间观测到的差异也可能由演化的SMF来解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.02175,
  title  = {The Stellar-mass Function of Long Gamma-Ray Burst Host Galaxies},
  author = {Guang-Xuan Lan and Jun-Jie Wei and Ye Li and Hou-Dun Zeng and Xue-Feng Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.02175},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 3 figures, 2 tables. Updated to match the published version in ApJ